[发明专利]一种基于力反馈的主动补偿抑振系统

摘要

本发明公开了一种基于力反馈的主动补偿抑振系统，该系统包括：长悬臂、多维力觉检测系统、并联多自由度运动平台、转接钟罩和检测块，其中：长悬臂一端通过细牙外螺纹与连接有振动模拟系统的连接装置连接，另一端通过焊接在其上的连接圆盘与所述多维力觉检测系统连接；多维力觉检测系统通过通孔与并联多自由度平台的静平台连接；并联多自由度运动平台通过转接钟罩与检测块连接。本发明在提高系统性能的前提下，极大的简化了设计过程，降低了材料特性的要求、提高了系统的定位精度，另外还缩短了工作周期，降低了各种成本及设计不满足要求后多次重复设计制造安装调试等不必要的开销。

主权项

一种基于力反馈的主动补偿抑振系统，其特征在于，该系统包括：长悬臂、多维力觉检测系统、并联多自由度运动平台、转接钟罩和检测块，其中：所述长悬臂为高刚度中空管状结构，其一端为细牙外螺纹，用于与连接有振动模拟系统的连接装置进行连接，另一端焊接一个用于连接所述多维力觉检测系统的连接圆盘；所述连接圆盘的外表面开设有多个铰制孔，所述铰制孔的表面开有同心沉孔，所述铰制孔的开孔位置与所述多维力觉检测系统的连接板的开孔位置相同，用来将所述连接圆盘与所述多维力觉检测系统进行连接；所述多维力觉检测系统包括前连接板(8)，后连接板(10)和多维力/力矩传感器(9)，用于感知和检测振动模拟系统产生的振动的影响；所述前连接板(8)的一面与多维力/力矩传感器(9)的一面通过螺钉连接在一起，所述后连接板(10)的一面与多维力/力矩传感器(9)的另一面通过螺钉连接在一起；所述前连接板(8)和所述后连接板(10)连接所述多维力/力矩传感器(9)的一面的中心均加工有一个小的圆形凸台，凸台上沿圆周方向均布开有通孔，所述通孔的位置与所述多维力/力矩传感器(9)的安装孔的位置相对应；所述前连接板(8)和所述后连接板(10)远离所述多维力/力矩传感器(9)的一面的中心加工有一个较大的圆形沉孔，以减轻连接板的质量，以及隐藏连接螺钉的头部；所述前连接板(8)和所述后连接板(10)远离所述多维力/力矩传感器(9)的一面在沉孔与连接板外圆之间的环带上沿圆周方向均布开有通孔，用于与所述长悬臂的连接圆盘和所述并联多自由度平台的静平台连接，通孔的位置与需要连接的其它器件的安装孔的位置相对应；所述并联多自由度运动平台用于沿着运动轴进行不同自由度的平动和旋转，其包括动平台(4)、多条伸缩杆(5)、多对铰链(6)和静平台(7)，其中，所述伸缩杆(5)和铰链(6)的数量相同，每条伸缩杆(5)和与其连接的一对铰链(6)构成一套运动驱动装置，所述伸缩杆(5)与 所述动平台(4)和所述静平台(7)均通过铰链(6)进行连接，通过多套伸缩杆(5)和铰链(6)组成的运动驱动装置的对称连接，将静平台(7)和动平台(4)连接在一起；所述转接钟罩的主体为一圆锥形中空结构，用于将所述并联多自由度运动平台和所述检测块连接到一起；所述检测块为一底端为圆柱顶端为长方体的结构，用来与所述连接钟罩进行连接，并配合检测仪器对所述检测块进行末端定位检测；所述主动补偿抑振系统工作时，通过所述多维力/力矩传感器(9)将振动模拟系统在多个自由度上产生的振动扰动的特征反应出来；再通过多维力/力矩传感器(9)检测到的力/力矩特性与振动模拟系统产生的振动之间的关系获得振动扰动在各自由度上分量的特性；控制所述并联多自由度平台对检测到的振动扰动做逆向补偿，即可抑制和消减振动的影响，将末端检测块的定位精度控制在许可的范围内。